Usando o contexto: Uma bomba testada em laboratório apresentou as características mostradas no quadro a seguir. Esta bomba deverá ser utilizada num...

Para selecionar o diâmetro da tubulação, é necessário calcular a perda de carga total e, em seguida, utilizar a equação de Bernoulli para determinar a velocidade do fluido na tubulação. A partir da velocidade, pode-se utilizar a equação de continuidade para determinar o diâmetro da tubulação. A perda de carga total é dada por: ΔH = Hg + Hf + Hl Onde: Hg = altura geométrica = 25 m Hf = perda de carga na tubulação Hl = perda de carga localizada = 10 U2/2g Utilizando a fórmula Universal, temos: Hf = f * (L/D) * (V^2/2g) Onde: f = coeficiente de perda de carga = 0,025 L = extensão da tubulação = 3556 m D = diâmetro da tubulação V = velocidade do fluido Substituindo os valores, temos: 25 = 0 + 0,025 * (3556/D) * (V^2/2g) + 10 * U2/2g Como a vazão é de 80 l/s, temos: V = Q/A Onde: Q = vazão = 80 l/s = 0,08 m³/s A = área da seção transversal da tubulação Utilizando a equação de continuidade, temos: Q = A * V Substituindo os valores, temos: 0,08 = A * V A partir da equação de Bernoulli, temos: P1/ρ + V1^2/2g + H1 = P2/ρ + V2^2/2g + H2 Onde: P1 = pressão na entrada da tubulação ρ = densidade do fluido V1 = velocidade do fluido na entrada da tubulação H1 = altura geométrica na entrada da tubulação P2 = pressão na saída da tubulação V2 = velocidade do fluido na saída da tubulação H2 = altura geométrica na saída da tubulação Considerando que a pressão na entrada e na saída da tubulação são iguais e que a altura geométrica na saída é zero, temos: V1^2/2g + H1 = V2^2/2g Substituindo os valores, temos: V1^2/2g + 25 = V2^2/2g Como a vazão é constante, temos: A1 * V1 = A2 * V2 Substituindo os valores, temos: π * (D/2)^2 * V1 = π * (D/2)^2 * V2 Simplificando, temos: V1 = V2 Substituindo na equação de Bernoulli, temos: V1^2/2g + 25 = V1^2/2g + Hf + Hl Simplificando, temos: Hf = 25 - Hl Substituindo os valores, temos: Hf = 25 - 10 * U2/2g Hf = 25 - 5 * U2 Substituindo na equação da perda de carga, temos: 25 - 5 * U2 = 0,025 * (3556/D) * (V^2/2g) Substituindo os valores, temos: 25 - 5 * U2 = 0,025 * (3556/D) * (0,08^2/2g) Simplificando, temos: 25 - 5 * U2 = 0,0014 * (3556/D) Isolando o diâmetro, temos: D = 0,0014 * (3556/(25 - 5 * U2)) Para U2 = 0, temos: D = 0,4 m Para calcular a potência consumida, utilizamos a equação: P = ρ * Q * H * η Onde: ρ = densidade do fluido Q = vazão H = altura manométrica η = eficiência da bomba Substituindo os valores, temos: P = 1000 * 0,08 * 25 * 0,6 P = 1200 W Portanto, o diâmetro da tubulação deve ser de 0,4 m e a potência consumida pela bomba é de 1200 W.